【手続補正書】
【提出日】平成18年10月10日(2006.10.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波受け板に気室を設け、該波受け板を起立させた際に下側となる辺の端部付近に波受け板揺動支点と波受け板を起立させた際に上側に位置する辺の端部付近に波受け板姿勢保持索取り付け支点を配置するとともに、波受け板側の波受け板揺動支点に対応する位置に支点を持つ波受け板支持基盤を形成して波受け板支持基盤上の支点と波受け板の支点を揺動自在に組み合わせ、さらに、波受け板姿勢保持索で波受け板支持基盤の沖側に置く支点と波受け板姿勢保持索取り付け支点とを結んだ津波防波堤。
【請求項２】
波受け板に可撓性膜製の気嚢を取り付け、該波受け板を起立させた際に下側となる辺の端部付近に波受け板揺動支点と波受け板を起立させた際に上側に位置する辺の端部付近に波受け板姿勢保持索取り付け支点を配置するとともに、波受け板側の波受け板揺動支点に対応する位置に支点を持つ波受け板支持基盤を形成して波受け板支持基盤上の支点と波受け板の支点を揺動自在に組み合わせ、さらに、波受け板姿勢保持索で波受け板支持基盤の沖側に置く支点と波受け板姿勢保持索取り付け支点とを結んだ津波防波堤。
【請求項３】
波受け板の格納位置で固着開放が自在な格納時波受け板固定装置を設けるとともに、気室に排気口と排水口を備えた特許請求の範囲請求項１あるいは、請求項２記載の津波防波堤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】津波防波堤
【技術分野】
【０００１】
本発明は津波防波堤に関するものである。より詳しくは、津波到達前に起立展開させる方式の格納式津波防波堤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
津波の多くは地震による海底のズレや火山活動により発生すると考えられており、沿岸地域では、常々津波に対する備えが必要であることは一般に理解されることであるが、従来の津波防波堤は、防波堤を大きく、重く、堅固にすることで津波の衝撃に耐えるという考えで設計されていることから、きわめて多量の資材を用いて建設しなければならず、建設には長い期間が必要となり、多額の建設費用がかかるという問題点があった。
【０００３】
一般に、沿岸の人口や社会資本の多くは、入り江や湾岸、港湾を持つ都市に集中する傾向があり、津波防波堤の建設が望まれる地域もこれらに重なっている。このような事情から、沿岸の人々や社会資本の多くを津波による被害から効果的に守るには、入り江や湾、港の入り口の狭まった場所を締め切る形で津波防波堤を建設すれば都合がよい。しかし、従来の津波防波堤を入り江や湾、港の入り口の狭まった場所に建設すると、船舶の航行ができなくなるので港湾の機能は失われ、津波防波堤が潮流を塞ぎ止めることから自然環境や漁業に与える影響が深刻になる。
【０００４】
このため従来の津波防波堤の多くは、これらの悪影響を配慮して、入り江や湾口、港口の沖合に、防波堤の一部を開放する形で建設されるが、一般に海岸から離れるに従って水深が大きくなるので、津波防波堤を建設できる場所が限られるという問題点があり、同様に水深が大きい地点では到達する津波の速度が大きく、防波堤の受ける衝撃が大きくなることや、海岸から離れるに従って、防災上に必要な防波堤の長さが長くなることから、大規模な津波防波堤が必要となるという問題点があった。また、防波堤の一部を開放する形で津波防波堤を建設しなければならないことから、津波の進入を阻止するという津波防波堤本来の目的が充分に達成されず、従来の海中に建設される津波防波堤の防災効果は、陸上に到達する津波の波高を半減できる程度のものと言われている。さらに、防災上は有用であるにしても、従来の津波防波堤のような大規模な構築物は景観上好ましいものとされない現実があった。
【０００５】
さらにまた、従来型の津波防波堤は質量が大きく、形状が長大であることから、津波の原因となる地震が近くで発生した場合には、地震そのものによる衝撃や、地盤の変動によって津波防波堤が損傷を受けたり、沈下したりすることが懸念され、津波防波堤の損傷や沈下によって、津波防波堤が津波に襲われた際に充分な機能を発揮できなくなるのではないかという問題点があった。  
【０００６】
これらを解決すべく、近年沿岸の海中に建設されるコンクリート等から成る津波防波堤の開口部を、浮力体や膜状部材等を使用し、上下に可動できる特許文献１として挙げた津波防波堤が提唱されているが、上記の津波防波堤は津波の衝撃を左右の固定式津波防波堤に設けられた垂直溝で受け止める点で構造的な脆弱性があり、津波の持つ強大な運動エネルギーを考慮すると、大型船舶の航行に適した開口幅を確保することが困難であると考えられる。また、特許文献１として挙げた津波防波堤のように複雑な構成のものは海生生物の付着や津波に先立つ地震の衝撃による地盤の変化のために必要時に十分機能しないのではないかという懸念もあった。
【特許文献１】特開２０００−２８２４３４
【０００７】
次に示す非特許文献１中には、起立展開式津波防波堤についての具体的な記載はないが、津波の性質や防災についての専門的な記述があるので、津波防波堤についての背景技術を示す参考として挙げる。
【非特許文献１】大矢雅彦ほか著「自然災害を知る・防ぐ」古今書院  １９９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明が解決しようとする課題は、津波防波堤を入り江や湾口、港口に建設したい場合、入り江や湾口、港口の広さや水深等の地形的な制約や海底の地質的な制約を受けにくく、船舶の航行や、自然環境や漁業に深刻な影響を与えない津波防波堤を提供することであり、地震による衝撃や地盤の変動に強く、また、建設に長い期間や多額の費用がかからず、景観も損なうことのない津波防波堤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するために、本発明では、波受け板に気室を設け、該波受け板を起立させた際に下側となる辺の端部付近に波受け板揺動支点と波受け板を起立させた際に上側に位置する辺の端部付近に波受け板姿勢保持索取り付け支点を配置するとともに、波受け板側の波受け板揺動支点に対応する位置に支点を持つ波受け板支持基盤を形成して波受け板支持基盤上の支点と波受け板の支点を揺動自在に組み合わせ、さらに波受け板姿勢保持索で波受け板支持基盤の沖側に置く支点と波受け板姿勢保持索取り付け支点とを結んだ津波防波堤とした。
【００１０】
あるいは、波受け板に可撓性膜製の気嚢を取り付け、該波受け板を起立させた際に下側となる辺の端部付近に波受け板揺動支点と波受け板を起立させた際に上側に位置する辺の端部付近に波受け板姿勢保持索取り付け支点を配置するとともに、波受け板側の波受け板揺動支点に対応する位置に支点を持つ波受け板支持基盤を形成して波受け板支持基盤上の支点と波受け板の支点を揺動自在に組み合わせ、さらに波受け板姿勢保持索で波受け板支持基盤の沖側に置く支点と波受け板姿勢保持索取り付け支点とを結んだ津波防波堤とした。
【００１１】
また上記のものに、波受け板の格納位置で固着開放が自在な波受け板固定装置を設けるとともに、気室に排気口と排水口を備えた津波防波堤とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の津波防波堤は、堤体を構成する部材の多くの部分を陸上の施設で高能率に組み立てることができ、部品の標準化や共通化による費用の削減効果も見込まれるので、建設費用を低くできる利点がある。また平時には堤体の主部となる波受け板を波受け板支持基盤上に畳んだ状態で格納できることから、入り江や湾口、港口の広さや水深といった地形的な制約や、海底の地質的な制約を受けにくく、船舶の航行や自然環境や漁業に与える影響も極めて少ないものとなり、津波防波堤の建設によって景観を悪くすることもない。
【００１３】
さらに、本発明の津波防波堤は、従来の津波防波堤に比較して堤体が極めて軽量であり、また、実際の建設に際しては、製作や運搬設置に適した図１では紙面に対して垂直な方向となる幅に分割し、これを建設地点の状況に合わせて、一個もしくは、多数個並べて設置することになる。全体として津波防波堤を構成する分割された個々の単位が軽量となることから地震動による衝撃や地盤の変動に強くなり、仮に、津波の原因となる地震が近くで発生した場合にも、地震そのものによる衝撃や地盤の変動によって津波防波堤が損傷を受けたり、沈下したりすることが少ないと考えられる。このため、津波防波堤の損傷や沈下によって津波防波堤が津波に襲われた際に本来の機能を発揮できなくなるとうい問題点も解決されるものである。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。図１で示すように本発明の津波防波堤は、鋼材料やコンクリートまたは、これらを複合して、格納時の経年変化や津波の衝撃に対して十分な強度を確保するとともに、想定される津波の高さや製作、運搬、設置上の作業性を考慮した寸法の波受け板１に、外部からの操作により気体の供給が受けられ、気体の浮力により海中で波受け板１の重量を支えて起立することのできる容積を持つ気室２を設ける。この際、起立した時に気室２のほぼ最上部にあたる部分に、外部から操作できる排気弁１５を取り付けて置くと、波受け板１の設置や保守点検の際に便利であり、起立した時に気室２のほぼ底にあたる部分に、重力もしくは、気室内部の圧力で自動開閉できる排水口１６を取り付けて置くことで、格納時に魚類や海生生物が気室内２に侵入して気室２の機能が損なわれることを防止できる。また、波受け板１を起立させた際に下側となる辺の端部付近に、波受け板１を揺動させる波受け板側の支点４と、波受け板１を起立させた際に上側に位置する辺の端部５付近に、波受け板姿勢保持索６取り付け支点７を配置する。
【００１５】
上記とは別に、波受け板を揺動させる支点４に対応する位置に支点８を持ち、鋼材料やコンクリート、または、これらを複合して、格納時の経年変化や津波の衝撃に対して十分な強度を確保した堅固な波受け板支持基盤９を用意し、前記の波受け板１が波受け板支持基盤９上に位置するようにして、双方に設けた支点４と支点８とを対にする形に揺動自在に組み合わせる。この際に、図２に示すように、波受け板１を波受け板側の支点４より下方にやや延長１７することで、津波の水流が波受け板下方の隙間から津波防波堤の背後に流入するのを防止することができる。
【００１６】
再び図１に戻るが、波受け板支持基盤９上の沖側１０に寄った地点に置く支点１１と波受け板１側の波受け板姿勢保持索取り付け支点７とをワイヤーロープ製、鎖、繊維ロープ製あるいは、金属棒製の波受け板姿勢保持索６で結び、波受け板１の揺動軸を津波の進行方向１２に対し鉛直もしくは、略鉛直かつ水平に向け、波受け板面１３を下方に傾斜させ、波受け板姿勢保持索６、あるいは、後述の波受け板姿勢保持網のある側を沖に向ける形に海中の所望の場所に一個もしくは多数個並べて沈設するが、波受け板１側面にパッキング材を用いて封止すると津波の水流が隣り合う波受け板１の間隙から漏れるのを防ぐことができる。本発明の津波防波堤では津波防波堤の沖側海中に波受け板姿勢保持索６を多数設けるために隣接する波受け板姿勢保持索６がもつれたり接触したりして損傷を受ける恐れがあるので、複数の波受け板姿勢保持索６を組み合わせて網状にしてもよい。波受け板姿勢保持索６を網状とした場合には、津波水流を受け止める際に一部の波受け板姿勢保持索にかかる偏荷重を波受け板姿勢保持網全体に分散できるので信頼性が向上する。
【００１７】
図１中の波受け板姿勢保持索６には、衝撃吸収装置２１が取り付けられ、波受け板姿勢保持索６に過度の衝撃が集中することで、波受け板姿勢保持索６が破断したり、波受け板１や波受け板支持基盤９が損傷したりするのを防いでいる。また、波受け板１の津波水流を受ける面が沖側下向きに傾斜するので陸岸に向かう津波水流を効果的に阻止できるのに対し、陸側からの水流に対しては波受け板１が沖側下方に向かって柔軟に揺動できることから、河川水の流入などの原因で津波防波堤の背後２２の水位が上昇した場合でも、この高水位を津波の引き波時に沖に向かう流れとして排出でき、津波防波堤陸側の高水位を早期に解消させることができる。
【００１８】
平時には、図２のように、波受け板１を波受け板支持基盤９上に畳んだ状態で海底３付近の海中に格納する。図示していないが、格納時に膜状の覆いで波受け板１とその周辺を覆うことで、海生生物などの付着が原因となる障害を回避もしくは軽減することができる。
【００１９】
本発明の津波防波堤の場合も通常の津波防波堤と同様に、津波水流が波受け板支持基盤９と海底３の間を通過するのを防ぐために、海底３を整えたり、海中基礎１８を設けたりする等して波受け板支持基盤９を海底３に確実に固定する必要がある。通常、津波防波堤を建設しようとする地点の水深は一様でなく様々に変化するので、波受け板支持基盤９の高さに変化をつける方法や、波受け板支持基盤９を支える海中基礎部分の厚みに変化をつける方法で、津波防波堤を建設する地点の水深の変化に対応することができる。
【００２０】
図３および図４で示す特許請求の範囲請求項２記載のものは、請求項１記載の津波防波堤の気室２に替えて、気体の透過がない、もしくは、気体の透過の少ない強靭な可撓性膜を用いた気嚢１４を取り付けたものである。気嚢１４には収納時に海水が通じていないので、海生生物などの内部付着による影響を排除でき、高い信頼性が得られる。また、気嚢１４を取り付ける位置は波受け板１の津波を受け止める側１３と裏面のいずれでも差し支えないが、波受け板１の津波を受け止める側にした場合には、格納時に波受け板１によって保護できる利点がある。
【００２１】
津波の襲来が予測される時には、外部からの操作により波受け板１の気室２や気嚢１４に気体を供給することで、波受け板の支点４を軸として波受け板１を起立させ、堤体を展開し津波防波堤とする。気室２や気嚢１４に気体を供給する方法としては、蓄圧タンク２４（図８参照）に蓄えたガスを使用する方法、燃焼や爆発、化学変化によるガスの膨張を利用する方法などがある。気体は液体と異なり管路内の流速を大きく取れることから極めて迅速に堤体を展開することができ、津波の到達前に有効な津波防波堤が出現することになる。
【００２２】
図５および図６で示す特許請求の範囲請求項３のものは、特許請求の範囲請求項１および請求項２記載の津波防波堤に波受け板１を海底３から起立させた際に上側に位置する辺の端部５付近と格納時これに相対する波受け板支持基盤９上の位置とを操作により自在に固着、あるいは開放できる格納時波受け板固定装置２９を設けるとともに、気室２に排気口と排水口を備えるものである。この気室２に備える排気口と排水口は、図５および図６で示すように排気口を兼ねた排水口３０としてもよい。この場合、排気時には排気口として、排水時には排水口として機能する。図６では、波受け板１が格納位置にある時、排気口を兼ねた排水口３０が自動的に閉じられるようにしている。波受け板１の起立に気嚢を用いる場合には、気嚢の取り付け位置を波受け板の背面としたり、気嚢の取り付け位置を波受け板の波受け面側とする場合には、格納時における波受け板１と波受け板支持基盤９との間に気嚢を収容できる充分な空間を設けたりすることで、波受け板１の起立に必要な浮力が得られる気嚢容積を確保する。
【００２３】
特許請求の範囲請求項３のものは、堤体を海中に沈設し、平時には、波受け板１を波受け板支持基盤９上に畳んだ状態で格納することでは、特許請求の範囲請求項１および２のものと同様であるが、格納の際に格納時波受け板固定装置２９で波受け板を波受け板支持基盤９に固定した後に気体で気室や気嚢を満たして置き、平時には気室や気嚢から失われる気体を補充して置くことで、津波来襲時や試運転時には格納時波受け板固定装置２９を操作し固定を開放するだけで、外部の蓄圧タンクに蓄えた気体、あるいは燃焼や爆発、化学変化による気体の膨張を利用することなく迅速に堤体を展開することができ、大型の蓄圧タンクや気体の膨脹にかかわる設備を省略できる。この場合には、蓄圧タンクから気室に流れ込む気体の移動時間や気体の膨脹にかかわる時間が不要となることから堤体の展開時間がさらに短縮でき、津波の到達時間が極めて早い津波に対しても有効であるとともに、外部の蓄圧タンクや気体の膨脹にかかわる設備の損傷により堤体が展開不能に陥る恐れがなくなり、津波防波堤の信頼性が向上する。
【実施例１】
【００２４】
図７は、本発明津波防波堤の１実施例である。より大規模な津波の襲来が予想され、堤体が受ける衝撃が大きいと考えられる場合には、図７で示すように、波受け板支持基盤上の沖側１０に寄った地点に置く支点１１を補強するために、波受け板支持基盤のさらに沖側の海底部分に支点１９を設け、ワイヤーロープ製、鎖、繊維ロープ製あるいは、金属棒製の波受け板姿勢保持補強索２０で結ぶと、堤体をさらに安定させる効果がある。ワイヤーロープ、鎖、繊維ロープなどから成る波受け板姿勢保持索６の場合と同様に、波受け板姿勢保持補強索２０を組合せて網状とした場合は、水中でワイヤーロープ、鎖、繊維ロープなどがもつれたり、衝撃が一部のワイヤーロープ、鎖、繊維ロープなどに集中したりするのを防止でき、波受け板１の前面に強靭な網状体が位置することになり、津波水流にともなう漂流物から波受け板１を保護することができる。
【実施例２】
【００２５】
図８は、本発明津波防波堤の１実施例である。一般に、沿岸の人口や社会資本の多くは、図のように河口や入り江、湾岸、港湾を持つ都市に集中する傾向があり、津波防波堤の建設が望まれる地域もこれらに重なっている。このような事情から、沿岸の人々や社会資本の多くを津波による被害から効果的に守るには、河口や入り江、湾、港の入り口の狭まった場所２３を締め切る形で津波防波堤２５を建設すれば、汀線付近に長々と津波防波堤を建設する場合に比較して、はるかに少ない費用と時間で津波防災上の大きな効果が得られることになる。
【００２６】
図８では、陸上に置かれた蓄圧タンク２４に蓄えられた気体によって外部から操作され、展開した後の津波防波堤２５を示すが、平時は津波防波堤が海底付近に格納されているので、景観や、船舶の航行の障害となることがなく、漁業や自然環境に与える悪影響も少ないものである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の津波防波堤は、津波以外に台風時の高波や高潮に対しても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】特許請求の範囲請求項1に記載の津波防波堤の展開時における側面図である。
【図２】特許請求の範囲請求項1に記載の津波防波堤の格納時における側面図である。
【図３】特許請求の範囲請求項２に記載の津波防波堤の展開時における側面図である。
【図４】特許請求の範囲請求項２に記載の津波防波堤の格納時における側面図である。
【図５】特許請求の範囲請求項３に記載の津波防波堤の展開時における側面図である。
【図６】特許請求の範囲請求項３に記載の津波防波堤の格納時における側面図である。
【図７】本発明津波防波堤に波受け板姿勢保持補強索を加えた実施例側面図である。
【図８】本発明津波防波堤の実施例鳥瞰図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  波受け板
２  気室
３  海底
４  支点
５  端部
６  波受け板姿勢保持索
７  支点
８  支点
９  波受け板支持基盤
１０  沖側
１１  支点
１２  津波の進行方向を表す矢印
１３  波受け板面
１４  気嚢
１５  排気弁
１６  排水口
１７  延長部分
１８  海中基礎
１９  支点
２０  波受け板姿勢保持補強索
２１  衝撃吸収装置
２２  津波防波堤の背後
２３  狭まった場所
２４  蓄圧タンク
２５  津波防波堤
２６  気体の管路
２７  津波
２８  通常の海面
２９  格納時波受け板固定装置
３０  排気口を兼ねた排水口